Техническое описание УФ-светодиодного модуля 25x50x5.2мм — 40В прямого напряжения — 360Вт мощности — УФ-отверждение 365-410нм

1. Обзор продукта

Этот УФ-светодиодный модуль использует медное основание и корпус из кварцевого стекла, что обеспечивает отличное управление теплом и оптические характеристики. Внешние размеры: 25 мм x 50 мм x 5,2 мм. Угол обзора 60° и соответствует требованиям RoHS. Каждый модуль упаковывается индивидуально для защиты. Типичные применения: УФ-отверждение, отверждение чернил, УФ-печать, ультрафиолетовая дезинфекция и общие процессы УФ-экспозиции.

2. Анализ технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики

При температуре пайки 25 °C и прямом токе 6,6 A прямое напряжение соответствует бину C02 со типичным значением 40 В (минимум 30 В, максимум 50 В). Излучающая область — 25 мм x 25 мм, расположение чипов — 12 последовательно и 12 параллельно (12S12P). Общий радиационный поток (Φe) классифицируется по длине волны и коду бина: для варианта 400-410 нм бин 1A14 покрывает 14,5-17,5 Вт, 1A15 — 17,5-21 Вт, аналогичные деления существуют для других диапазонов длин волн (380-390 нм, 390-400 нм и 365-370 нм). Абсолютная максимальная рассеиваемая мощность — 360 Вт, пиковый прямой ток — 8,4 А (при скважности 1/10, импульс 0,1 мс), а напряжение стойкости к ЭСР (модель HBM) — 2000 В. Диапазон рабочих температур от -40 °C до +85 °C, хранения от -40 °C до +100 °C, максимальная температура перехода — 115 °C. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки — 0,4 °C/Вт.

2.2 Система бинирования

Модуль доступен в четырех группах длин волн: 365-370 нм (UBP), 380-390 нм (UEP), 390-400 нм (UHP) и 400-410 нм (UIP). Каждая группа предлагает несколько бинов радиационного потока (например, от 1A13 до 1A17) с указанными минимальными и максимальными уровнями мощности. Прямое напряжение также бинируется (показан бин C02 с типичным значением 40 В). Такое бинирование позволяет клиентам выбирать точные оптические и электрические характеристики, необходимые для их применения.

3. Анализ кривых производительности

Представлены шесть типичных характеристических кривых для четырех групп длин волн (365, 385, 395, 405 нм). Кривая зависимости прямого напряжения от прямого тока показывает почти линейный рост с 36 В до 44 В при увеличении тока до 8,4 А. Кривая зависимости прямого тока от относительной мощности демонстрирует увеличение интенсивности излучения с током, приближаясь к насыщению около максимального номинала. Кривая зависимости температуры пайки от относительной мощности указывает на постепенное снижение выходной мощности (примерно на 20%) при повышении температуры с 25 °C до 85 °C. Кривая зависимости температуры пайки от прямого тока определяет безопасную рабочую область, показывая, что допустимый ток должен быть снижен выше 50 °C. Кривая спектрального распределения показывает узкие пики с полной шириной на полувысоте (FWHM) приблизительно 10-15 нм, с центром на заданных длинах волн. Диаграмма излучения подтверждает угол обзора 60°, при этом интенсивность падает до 50% при ±30°.

4. Механическая информация и информация об упаковке

Чертеж контура упаковки содержит виды сверху и сбоку. Все размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм, если не указано иное. Модуль имеет две электрические контактные площадки (анод и катод) на нижней стороне. Медное основание служит как тепловым каналом, так и монтажной поверхностью. Правильное выравнивание при сборке имеет решающее значение для предотвращения нагрузки на окно из кварцевого стекла.

5. Рекомендации по обращению и хранению

Светодиод чувствителен к соединениям серы, брома и хлора. Окружающая среда и контактные материалы должны содержать менее 100 ppm серы, менее 900 ppm каждого из брома и хлора, а общее содержание Br+Cl ниже 1500 ppm. Используйте только материалы, не выделяющие летучие органические соединения (ЛОС), которые могут проникнуть в силиконовый герметик и вызвать обесцвечивание. Обращайтесь с модулем только за боковые поверхности; не трогайте и не нажимайте на силиконовую линзу. Требуется защита от ЭСР при обращении. Схема драйвера должна включать токоограничивающие резисторы и исключать обратное напряжение. Для массивов высокой плотности поддерживайте температуру линзы ниже 45 °C, а температуру выводов ниже 65 °C. Хранение до вскрытия алюминиевого пакета: ≤30 °C, ≤75% относительной влажности, до одного года. После вскрытия: ≤30 °C, ≤60% относительной влажности, использовать в течение 24 часов. Если индикатор влаги изменил цвет или срок хранения превышен, перед использованием просушите при 60±5 °C в течение ≥24 часов.

6. Информация об упаковке и заказе

Модуль упаковывается индивидуально: 1 штука в антистатический пакет. На этикетке пакета указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, коды бинов для радиационного потока (Φe), прямого напряжения (VF), длины волны (WLP), количество и код даты. Пакеты упаковываются в картонную коробку для отгрузки. Испытания надежности включают термоудар (от –40 °C до 100 °C, 100 циклов) и ресурсные испытания при 25 °C и 6,6 A в течение 1000 часов с критерием приемки — 0 отказов из 10 образцов. Пороги отказа: VF не должен превышать 1,1 верхнего предела спецификации, а Φe не должен быть ниже 0,7 нижнего предела спецификации.

7. Рекомендации по применению

Этот УФ-светодиодный модуль предназначен для мощных применений, требующих интенсивного УФ-излучения в компактном форм-факторе. Для оптимальной производительности установите модуль на радиатор с термоинтерфейсным материалом и запитывайте от источника постоянного тока с установленным значением 6,6 A (или ниже в зависимости от тепловых условий). Выберите бин длины волны в соответствии с применением: 365-370 нм для глубокого УФ-отверждения и дезинфекции, 380-390 нм для отверждения клеев, 395-405 нм для общего УФ-отверждения и печати. Всегда используйте УФ-защитные очки и экраны.

8. Часто задаваемые вопросы

В: Каков рекомендуемый рабочий ток?О: Типичный ток составляет 6,6 A. Абсолютный максимальный пиковый ток — 8,4 A (импульсный). Для непрерывной работы обеспечьте температуру перехода ниже 115 °C за счет надлежащего отвода тепла.В: Можно ли использовать версию 365 нм для дезинфекции?О: Да, длина волны 365-370 нм эффективна для УФ-дезинфекции, но фактическую дозу и время экспозиции необходимо проверить для целевых микроорганизмов.В: Какой ожидаемый срок службы?О: Продукт прошел 1000-часовые ресурсные испытания при 6,6 A и температуре окружающей среды 25 °C. При правильном тепловом управлении срок службы, превышающий 10 000 часов, типичен для многих применений.

9. Типичный пример использования

В системе УФ-отверждения несколько модулей могут быть расположены в виде матрицы для покрытия большей площади. Каждый модуль крепится к водяному или ребристому радиатору. Драйвер светодиодов с постоянным током и защитой от перенапряжения подает 6,6 A на модуль. Модули располагаются на расстоянии 20-50 мм от подложки для достижения требуемой облученности (Вт/см²). Для концентрации света может быть добавлен отражатель. Система может отверждать УФ-чернила или клеи за секунды.

10. Принцип работы УФ-светодиода

УФ-светодиоды — это полупроводниковые устройства, преобразующие электрическую энергию в ультрафиолетовый свет посредством электролюминесценции. При прямом смещении электроны и дырки рекомбинируют в активной области (обычно квантовые ямы AlGaN или InGaN), излучая фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны. Длина волны определяется концентрацией индия или алюминия. Медное основание эффективно отводит тепло от перехода, обеспечивая низкое тепловое сопротивление и стабильную выходную мощность.

11. Тенденции развития технологий

Технология УФ-светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности преобразования (WPE) и увеличения срока службы. Современные модули достигают WPE > 50% на длине волны 405 нм. Новые материалы подложек (например, AlN) и улучшенные эпитаксиальные конструкции повышают выходную мощность более 100 Вт на модуль при снижении стоимости. Рынок постепенно заменяет традиционные ртутные лампы благодаря преимуществам мгновенного включения/выключения, отсутствию времени прогрева, экологичности и компактной конструкции системы.